Co to jest pasowanie części maszyn?
- Pasowanie elementów maszyn. Na czym polega?
- Gdzie pasowanie elementów maszyn ma największe znaczenie?
- Pasowanie części maszyn – luźne, ciasne i mieszane
- Pasowanie części maszyn. Sposób zapisu w dokumentacji
- Zasady pasowania części maszyn: luźnego wałka i luźnego otworu
Pasowanie części maszyn należy do kluczowych kategorii maszynoznawstwa. Co trzeba o nim wiedzieć? Jakie jego rodzaje wyróżniamy? Jak pasowanie wygląda w zapisie technicznym? Na te pytania odpowiadamy w nowym wpisie.
Pasowanie elementów maszyn. Na czym polega?
Pasowanie poszczególnych elementów to jedno z kluczowych zagadnień w projektowaniu i produkcji maszyn. Jest to czynność polegająca na połączeniu dwóch części, z których jedna obejmuje drugą. Określenie dotyczy również zespołu elementów, których poszczególne nazwy to:
– otwór: jest to element zewnętrzny (np. cylinder, gniazdo łożyska, koła zębate (katalog naszych produktów możecie przejrzeć klikając w link) lub rowek wpustowy);
– wałek: element wewnętrzny (np. tłok, łożysko, wał lub wpust).
Części pasowania zazwyczaj w przekroju są okrągłe, przybierając kształt walca i otworu bądź stożka i otworu stożkowego. Obie mają ten sam wymiar nominalny, ale różnią się odchyłką, czyli zakresem tolerancji wymiaru.
Gdzie pasowanie elementów maszyn ma największe znaczenie?
Elementy pasowania tworzą zespół części współpracujących ze sobą i przenoszących obciążenia. Spotyka się w niezliczonej liczbie maszyn i urządzeń. Przykładowe zastosowania pasowanych części maszyn to:
- połączenie kół zębatych z wałami;
- wieńce kół;
- dźwignie i korby na wałach;
- tuleje umieszczone na wałach;
- sprzęgła;
- łożyska;
- koła łańcuchowe i pasowe;
- sworznie łączące;
- kołki i pierścienie ustalające.
Pasowanie części maszyn – luźne, ciasne i mieszane
W teorii liczba sposobów pasowania części maszyn jest niemal nieograniczona, co wynika z faktu, że można łączyć ze sobą dowolne wałki i otwory. Ze względu na funkcjonalność, w praktycznych zastosowaniach używa się jedynie kilku kombinacji. Wyróżniamy trzy podstawowe typy pasowania elementów:
- luźne (Lmin > 0 i Lmax > 0): zakłada występowanie luzu na połączeniu wałka i otworu. O pasowaniu luźnym mówimy, jeśli dolny wymiar graniczny (Lmin) otworu jest równy lub większy niż górny wymiar graniczny wałka (Lmax).
- mieszane (Lmin < 0, Lmax > 0): zakłada zarówno wystąpienie luzu, jak luzu ujemnego (wcisku). W tego typu mocowaniach kluczowym parametrem jest wcisk maksymalny, definiowany jako różnica między dolnym wymiarem granicznym otworu, a górnym wymiarem granicznym wałka.
- ciasne (Lmin < 0 i Lmax < 0): zakłada wystąpienie luzu ujemnego (wcisku) – wałek i otwór po zamontowaniu są względem siebie nieruchome, dzięki czemu połączenie pozwala na przenoszenie obciążeń. Pasowanie ciasne wymaga, by górny wymiar graniczny otworu jest równy lub mniejszy niż graniczny dolny wymiar wałka.
Ważnym zagadnieniem przy obróbce skrawaniem w procesie produkcji maszyn jest zachowanie odpowiedniej klasy dokładności. Tym terminem określa się różnicę między dopuszczalnym wymiarem maksymalnym a minimalnym. Według normy PN-EN 20286-2 wyróżnia się 18 klas dokładności w zakresie IT1 ÷ IT18, natomiast standard ISO-286-1 dopuszcza również stosowanie klas IT0, IT01. Każdą z nich można zaklasyfikować do jednej z trzech grup:
- IT0, IT01, IT1 ÷ IT5: klasy o największej dokładności, stosowane przy produkcji narzędzi pomiarowych lub urządzeń, w których precyzja działania ma szczególne znaczenie;
- IT5 ÷ IT11: klasy o średniej dokładności, wykorzystywane między innymi w produkcji części maszyn;
- IT12 ÷ IT16: klasy o małej dokładności, zawierające wymiary nietolerowane.
Pasowanie części maszyn. Sposób zapisu w dokumentacji
W dokumentacji technicznej pasowanie części maszyn określa się jako stosunek odchyłki podstawowej i tolerancji wykonaniu otworu do odchyłki podstawowej i tolerancji wykonania wałka. Zapis może przybrać na przykład następującą formę:
H9/d9
Gdzie poszczególne znaki oznaczają:
- H: odchyłkę podstawową otworu;
- 9: klasę dokładności wykonania otworu;
- d: odchyłkę podstawową wałka;
- 9: klasę dokładności wykonania wałka.
Jeśli chodzi o wspomniany podział na pasowania luźne, mieszane i ciasne, najczęściej używane kombinacje to:
- pasowania luźne: H5/g6, H6/f6, H7/e8, H8/d9, H9/d9, H10/d10, H11/d11, H12/b12, H5/h4, H6/g5, H7/f8, H8/e8, H9/f8, H10/h9, H11/h11 oraz H12/h12;
- pasowania mieszane: H5/k4, H6/k5, H7/k6, H8/k7, H5/m4, H6/m5, H7/n6 oraz H8/m7;
- pasowania ciasne: H6/p5, H7/p6, H8/s7, H6/s5, H7/r6 oraz H8/u8.
Zasady pasowania części maszyn: luźnego wałka i luźnego otworu
Kolejne ważne zagadnienie to zasady pasowania części maszyn. Tutaj należy wspomnieć o:
- zasadzie stałego wałka: zakłada, że dokładność wykonania wałka ma większe znaczenie i to w oparciu o nią dopasowuje się dokładność otworu.
- zasadzie stałego otworu: jest odwrotnością zasady stałego wałka – w tym przypadku dokładność wałka dopasowuje się w stosunku do dokładności otworu.
W obu sytuacjach dokładność toleruje się w głąb materiału elementu, co oznacza, że w zasadzie stałego wałka odchyłka górna wynosi 0, zaś w zasadzie stałego otworu tę wartość przyjmuje odchyłka dolna.
Zazwyczaj stosowana jest zasada stałego otworu. Wynika to z faktu, że wymaga ona dokonania pomiaru na wałku, co jest znacznie łatwiejsze niż w przypadku otworu. W drugiej sytuacji często konieczne jest użycie rozwiertaka o dokładności wyższej niż H7, a takie narzędzia są dość trudno dostępne. Zasadę stałego wałka stosuje się dla połączeń, w których wiele elementów jest osadzanych na wałku, który na danym odcinku ma taką samą średnicę – na przykład w skrzyniach biegów lub rowerowych piastach planetarnych. Pozwala to na zoptymalizowanie kosztów i procesu technologicznego.
